3. При отсутствии теплопередачи движущимся воздухом (конвекции) сверху вниз тепло в этом направлении может передаваться лучеиспусканием.
Теплопередача будет определяться не расстоянием от теплопередающей к тепловоспринимающей поверхности, как в случае теплопроводности и конвекции, а их формой и взаиморасположением.
Мощность, излучаемая нагретой поверхностью, определяется законом Стефана–Больцмана. Удобная для применения в окрестности 0°С формула его имеет вид:
P = εφf(t1,t2)(t1 - t2)S, где Р – излучаемая мощность; S – площадь излучающей поверхности (пчел); t1 – температура пчел; t2 – температура тепловоспринимающей поверхности — пола улья; f(t1,t2) — табличная функция; ε – безразмерная приведенная степень черноты излучающей и тепловоспринимающей поверхности; φ – коэффициент облученности.
Безразмерный коэффициент облученности φ зависит от геометрических размеров тела и может изменяться от 0 до 1. Он определяет, какая доля мощности, излученной поверхностью 2 (пчелами), попадает на поверхность 1 (холодное дно улья). Схема лучевого теплообмена между пчелами, сидящими в самом низу рамок, и холодным дном улья приведена на рисунке 2.
Пренебрегая потерями на краях системы, что эквивалентно предположению, что φ = 1 и, считая, что темная и шероховатая поверхность живых и мертвых пчел на дне соответствует приведенному коэффициенту черноты ε = 0,8, можно определить излучаемую обитательницами улья мощность. Предположим, что поверхность клуба в улочках имеет температуру t1 = 10°С, их площадь составляет 30% от площади сечения гнезда в улье Дадана (S = 0,06 м2).
Предположим, что семья зимует на воле и температура дна t2 = –10°C. В данном случае потери тепла на излучение вниз составят 4,2 Вт. Это заметная величина, если принять во внимание, что общее производство тепла пчелиной семьей в зимних условиях находится в пределах 10–25 Вт (А.И.Касьянов, ж-л «Пчеловодство» №2, 2003). Для дупла диаметром 35 см эта величина равна 2,1 Вт.
Неблагоприятная ситуация в начале зимовки, представленная на рисунке 2, когда пчелы излучают тепло непосредственно на холодное дно, значительно улучшается по мере движения клуба вверх (рис. 3). В этом случае преобладающая часть теплового излучения насекомых, находящихся в улочке, будет направлена не на холодное дно, а на пустые соты, обладающие малой теплопроводностью и теплоемкостью.
Соты нагреются этим излучением почти до той же температуры, что и поверхность клуба, и защитят гнездо снизу. Ведь конвекция воздуха в пространстве, заполненном пустыми сотами, отсутствует как в соответствии с пунктом 1, так и потому, что эти соты ее предотвращают. Теплопроводность же самих пустых сотов (вниз и вбок) очень мала, особенно если принять во внимание большие расстояния для движения потока тепла в этих направлениях.
В случае размещения клуба пчел в средней и верхней части рамок лучевой контакт между поверхностями с температурами t1 и t2 уменьшится примерно во столько раз, во сколько раз угол ψ на рисунке 3 меньше 180°С. Оценки по реальным геометрическим размерам улочек, клуба и подрамочного пространства высотой 230 мм дают коэффициент облучения φ менее чем 0,05 (Р<0,2 Вт). В этом случае с потерями тепла на излучение вниз практически можно не считаться.
Ясно, чем выше сидят пчелы и чем больше поверхности пустых сотов внизу, тем лучше. Узковысокий улей имеет явные преимущества перед низкошироким в части излучения тепла вниз. Размещение под гнездом пустого корпуса с пустыми сотовыми рамками принесет только пользу. Таким образом, можно сделать следующие выводы.
1. Вследствие отсутствия конвекции в подрамочном пространстве при тепловом потоке сверху вниз увеличение его размеров не ведет к значительному охлаждению гнезда, даже если в нем нет пустых сотов.
2. Теплопотери гнезда пчел на излучение вниз резко уменьшаются при наличии там пустых сотов. В дупле они (освободившиеся или недостроенные) всегда есть, а в улье пчеловоды их систематически удаляют. А зря!
3. Пустые соты внизу гнезда, имеющие, как известно, низкую теплопроводность, выполняют не только функцию отражения тепла, но и предотвращения конвекции в подрамочном пространстве. Поэтому увеличение подрамочного пространства, заполненного пустыми сотами, не только не увеличивает теплорассеяние клуба пчел, но и служит дополнительной термоизоляцией.
4. При большом подрамочном пространстве, существующем в дупле всегда, вероятность возвращения клещей, упавших на глубоко расположенное холодное дно, очень мала. Дупло лечит от клеща, и улей тоже может…
Л.Г.СУХОДОЛЕЦ
Москва
- ВКонтакте
- РћРТвЂВВВВВВВВнокласснРСвЂВВВВВВВВРєРСвЂВВВВВВВВ

Мировые новости
июль 14, 2015
Терморегуляция пчел и пчелиный яд…
дек 27, 2018
Прополис защищает растения от вредителей…
июль 22, 2016
Медведи на пасеке
сен 24, 2021
Аккумуляция тяжелых металлов в теле пчел…
мая 25, 2016
Пчелы, магнетизм и электричество…
мая 27, 2014
Пчелы грубости не терпят…
март 31, 2022
Посещаемость шмелями цветков томата в те…
нояб 9, 2022
Электропривод для медогонки…
сен 25, 2015
Влияние температуры на жизнь пчел…
апр 21, 2015
Заменители корма пчел
окт 29, 2023
Мне это было интересно…
фев 17, 2017
Деревообрабатывающий станок…
авг 5, 2015
Отбор пыльцы, прополиса и продуктивность…
июнь 14, 2014
Управление жизнедеятельностью пчел с пом…
июль 16, 2023